内容正文:
第1关 树思想,悟方法,培植素养保基分
[过关解读] 高考试题一是着眼于知识点新颖巧妙的组合;二是着眼于对数学核心素养、数学思想方法的考查.如果说数学知识是数学内容,可用文字和符号来记录与描述,那么数学思想方法则是数学意识,重在领会、运用,属于思维范畴,用以对数学问题进行认识、处理和解决.高考中常用到的数学思想主要有函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化与化归思想,他们是指引我们分析问题、解决问题的法宝.在二轮复习中学习此部分,带着方法去复习,带着问题去探究,可以使理论指导实践,这种一法一练的模式会对复习起到事半功倍的作用.
思想一 函数与方程思想
函数与方程思想的实质就是用联系和变化的观点,描述两个量之间的依赖关系,刻画数量之间的本质特征.在提出数学问题时,抛开一些非数学特征,抽象出数量特征,建立明确的函数关系,并运用函数的知识和方法解决问题.有时需要根据已知量和未知量之间的制约关系,列出方程(组),进而通过解方程(组)求得未知量.
【例1】 (1)设0<a<1,e为自然对数的底数,则a,ae,ea-1的大小关系为( )
A.ea-1<a<ae B.ae<a<ea-1
C.ae<ea-1<a D.a<ea-1<ae
(2)(2023·北京十二中练习)定义:如果函数f(x)在[a,b]上存在x1,x2(a<x1<x2<b)满足f′(x1)=,f′(x2)=,则称函数f(x)是[a,b]上的“双中值函数”,已知函数f(x)=2x3-x2是区间[0,m]上的“双中值函数”,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析 (1)设f(x)=ex-x-1,x>0,则f′(x)=ex-1>0,
所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(0)=0,所以f(x)>0,
所以ex-1>x,即ea-1>a.
因为y=ax(0<a<1)在R上单调递减,
所以a>ae.从而ea-1>a>ae.故选B项.
(2)因为f(x)=2x3-x2是[0,m]上的“双中值函数”,所以==2m2-m,故f′(x)=6x2-2x=2m2-m 在[0,m]上有两个不同的实数根,令g(x)=6x2-2x-2m2+m,对称轴为x=,则满足解得<m<.故选C项.
答案 (1)B (2)C
拓展提升 应用函数与方程思想求解不等式或含参问题的技巧如下:
(1)一般通过直接构造函数或分离参数化为函数解决;
(2)利用一元二次方程的判别式、根与系数的关系、区间根、区间上恒成立等知识进行求解.
【跟踪演练1】 (1)已知m,n∈(2,e),且-<ln ,则( )
A.m>n
B.m<n
C.m>2+
D.m,n的大小关系不确定
(2)已知a2-3a=1,b2-3b=1,且a≠b,则+=________.
解析 (1)由不等式可得-<ln m-ln n,即+ln n<+ln m.设f(x)=+ln x,x∈(2,e),则f′(x)=-+=.因为x∈(2,e),所以f′(x)>0恒成立,故函数f(x)在(2,e)上单调递增.因为f(n)<f(m),所以n<m.故选A项.
(2)由题意可知a,b是方程x2-3x-1=0的两个实数根,由根与系数的关系可知a+b=3,ab=-1,所以+===32-2×(-1)=11.
答案 (1)A (2)11
【例2】 (2022·上海复兴中学期末)首项为,公比为的等比数列{an}的前n项和为Sn,且bn+5log2(1-Sn)=t,常数t∈N*,数列{cn}满足cn=anbn.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)若{cn}是严格减数列,求t的最小值.
解析 (1)由题意得an=a1qn-1=×n-1=,Sn==1-,所以bn+5log2=t,所以bn=5n+t.
(2)由(1)和题意得cn=anbn=(5n+t)·,因为{cn}是递减数列,
所以cn+1-cn=(5n+5+t)·-(5n+t)·=(5n+5+t-10n-2t)· =(5-5n-t)·<0 恒成立,所以5-5n-t<0恒成立,所以t>-5n+5恒成立,
因为f(n)=-5n+5为递减函数,所以n=1时,f(n)取得最大值f(1)=-5+5=0,
所以t>0,又因为t∈N*,所以t的最小值为1.
拓展提升 数列的本质是定义域为正整数集或其有限子集的函数,数列的通项公式与前n项和公式即为相应的解析式,因此解决数列最值(范围)问题的方法如下:
(1)由其表达式判断单调性,求出最值;
(2)由表达式不易判断单调性时,借助an+1-an的正负判断其单调性.
【跟踪演练2】 记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a1=-17,从以下两个条件中任选其中一个:①S3=-45,②a2+a5=-24.
(1)求公差d及{a